高考生物一轮复习：创新题拔高练：考点3 细胞呼吸与光合作用

#质基质分解产生co2,CO2进入叶绿体进行三碳化合物的还原，完成光合作用过程，如图1。原产于热带地区的玉米、甘蔗等绿色植物的光合作用，则由叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成，二氧化碳的固定和三碳化合物的还原在空间上有分割。在叶肉细胞的叶绿体中，固定CO2形成四碳化合物，随后四碳化合物进入内层的维管束鞘细胞，在维管束鞘细胞中，四碳化合物再释放出CO2进行三碳化合物的还原，在白天完成光合作用过程，如图2。科学家通过研究还发现，图2中PEP酶与CO2的亲和力远大于Rubisco酶。结合材料和图示回答下列问题:co*NADPHADP+Pi维辔束幣细胞的叶绿悴没有类套萍.co*NADPHADP+Pi维辔束幣细胞的叶绿悴没有类套萍.有R曲论HPEPSJ磷戟烯醇式丙酮酸（PEP）*Rubisco^郵种屬叶肉细胞的叶绿休

有类義私没^RubiscoBf（1）结合co2进入叶肉细胞的途径，从生物进化的角度推测景天科植物只有在夜晚时，co2才能进入叶肉细胞的原因可能是。从细胞代谢的层面分析，的昼夜调节使苹果酸晚上合成，白天分解。大液泡中苹果酸的积累可以提高细胞液的浓度,进而提高了作物对的适应能力。（2）图1中叶绿体的结构是不完整的，漏绘的结构，物质a可以进入线粒体直接参与有氧呼吸，推测物质a可能是。3）图2中，由叶肉细胞叶绿体生成，通过胞间连丝进入维管束鞘细胞，且直接参与光合作用的物质，除c4化合物外，还有。热带植物为了防止水分过多蒸发，常常关闭叶片上的气孔，但研究发现玉米和甘蔗在夏季晴天的正中午，光合作用强度并没有明显减弱猜测其原因可能是。答案以及解析1.答案：D解析：2•答案：D解析：本题考查细胞呼吸相关知识。图1过程②产生的CO2既可用溴麝香草酚蓝水溶液检测，也可用澄清的石灰水检测，A正确;过程③是有氧呼吸的第二、三阶段，发生在细胞中的具体场所分别是线粒体基质和线粒体内膜，B正确；图2中乙曲线所代表的生理过程为有氧呼吸，可用图1中过程①③表示，C正确；图2中在氧浓度为b时，甲、乙曲线的交点表示有氧呼吸的02吸收量与无氧呼吸的CO2释放量相等，即有氧呼吸的CO2释放量与无氧呼吸的CO2释放量相等，此时，有氧呼吸、无氧呼吸消耗的葡萄糖之比是1：3,若无氧呼吸A_消耗了Amol的葡萄糖，则有氧呼吸消耗的葡萄糖为:,mol，D错误。3•答案：C解析：立体种植能有效利用温室内的空间和光照条件,提高作物种植密度和产量，A项正确;如图2实线所示温度超过30r时，植物的净光合作用开始减弱，故可使用遮阳棚和风扇降低温度至30r，以维持较高净光合速率，B项正确；呼吸作用的最适温度为40°C，大于光合作用的最适温度30C，F点时作物的光合作用强度与呼吸作用强度相等，表现为净光合强度为0，C项错误；图3所示中午12时植物吸收CO2的速率最大，且温室内CO2浓度开始下降，此时使用CO2发生器增加室内CO2的浓度，可以有效提高光合作用的速率，D项正确。4•答案:A解析：该实验的目的是探究细胞中ROCK1基因（一种蛋白激酶基因）过度表达对细胞呼吸的影响，据图分析，加入寡霉素和抗霉素A后，OCR都下降，加入FCCP后，OCR上升。图中加入寡霉素前可代表细胞的正常OCR,即基础呼吸，寡霉素是ATP合酶抑制剂，加入寡霉素后，OCR降低的值可代表有氧呼吸第三阶段用于ATP合成的耗氧量，A正确；由图可知，FCCP加入后，OCR值升高，细胞耗氧量增加，又因为FCCP可作用于线粒体内膜，使线粒体不能产生ATP,故线粒体内膜上产生的能量均以热能形式释放，而细胞质基质和线粒体基质中产生的能量还可储存在ATP中,B错误；据图分析可知，ROCK1过度表达增加了细胞的基础呼吸，细胞基础呼吸增加，细胞中ATP的产生量也会增加，C错误；抗霉素A加入后呼吸链被抑制，会使［H］积累从而使细胞只能进行无氧呼吸，但无氧呼吸也会产生［H］,故仍能产生[H],D错误。5•答案：D解析：光合色素存在于类囊体薄膜上,可用无水乙醇进行提取,在提取时加入碳酸钙主要是为了防止叶绿素被破坏，A错误；若植株既不吸收也不释放C02,则说明植株的光合作用速率等于呼吸作用速率，植株中有不进行光合作用的细胞，叶肉细胞产生的物质a（o2）除用于自身的呼吸外，还用于其他细胞的呼吸，B错误；分析题干信息可知，膜蛋白PSBS的激活会抑制电子（e-）在类囊体薄膜上的传递，使电子（e-）不能传递给D,抑制C3的还原过程，但是最终过量的光能被转换成热能释放，C错误；由图可知，抑制反应I中的Z蛋白的活性、阻断反应II中的C3的还原过程都将提高类囊体腔内的H+浓度，从而有利于膜蛋白PSBS发挥作用，D正确。6•答案：D解析：7.答案：ABD解析：8•答案：（1）叶绿素、类胡萝卜素（或胡萝卜素和叶黄素）；NADP+与NADPH之间、ADP和Pi与ATP之间不断迅速转化，且处于动态平衡中（2）转化为C5,或合成淀粉和蔗糖；降低；淀粉；一方面，叶绿体内磷酸丙糖积累使浓度升高，从而促进淀粉合成；另一方面，由细胞质基质转入叶绿体的Pi减少，促进磷酸丙糖向产生Pi和淀粉的方向进行（答出第一方面即可）（3）实验思路：取两支试管编号A、B,各加入等量的一定浓度的C3溶液和等量的饱和CO2溶液，再分别加入等量的甲组、乙组棉花叶肉细胞RuBP羧化酶提取液，一段时间后，检测并比较A、B两组溶液中C3的含量；预期结果：A组中C3的含量高于B组解析：9•答案：（1）光照强度（或：光照强度和CO2浓度）；光反应（2）光反应为暗反应提供ATP和NADPH,暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+；呼吸作用；生长发育（3）①CO2;灌浆前；合理灌溉；②叶绿素含量高（4）ABD解析：（1）与其他叶片相比，旗叶位于植株的最上部，能充分接受光照。类囊体是光合作用光反应的场所，旗叶叶肉细胞的叶绿体内有更多的类囊体堆叠，这为光反应阶段提供了更多的场所。（2）光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，这两个阶段相互影响、相互依存，光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应提供ADP、Pi和NADP+。叶肉细胞通过光合作用制造的有机物一部分用于“源”（叶片）自身的呼吸作用和生长发育，另一部分输送至“库”。（3）①气孔是气体进出叶片的主要途径，气孔导度主要影响光合作用中CO2的供应。表中数据显示，在灌浆前期气孔导度和胞间CO2浓度与籽粒产量的相关性均最大，说明这一时期需要较多的co2,此时的旗叶气孔导度对籽粒产量的影响最大。若在此时期因干旱导致气孔开放程度下降，籽粒产量会明显降低，所以应在灌浆前期合理灌溉，避免因干旱造成减产。②根据以上研究结果，在小麦的灌浆后期和末期，籽粒产量与气孔导度和胞间CO2浓度的相关性下降，而与叶绿素含量的相关性增加，因此针对灌浆后期和末期，应优先选择旗叶叶绿素含量高的品种进行进一步培育。（4）阻断旗叶有机物的输出，检测籽粒产量的变化，若籽粒的产量有所下降，说明旗叶为籽粒提供有机物，A合理；如果旗叶和籽粒之间有“源”“库”关系，阻断籽粒有机物的输入，旗叶会因有机物积累引起光合作用速率下降，B合理；使用H2i8O浇灌小麦，H2i8O会进入小麦全身细胞，无法确定籽粒中含18O的有机物是否来自旗叶，C不合理；使用14CO2饲喂旗叶，旗叶进行光合作用将14C固定在有机物中，检测籽粒中含14C的有机物所占的比例，可以证明旗叶是否为籽粒提供有机物，D合理。答案：（1）c3、C5；维管束鞘细胞、叶肉细胞（2）一定量的L-Asp；等量的清水；净光合速率（合理即可）（3）①在一定光强范围内，转基因水稻光合速率的增加不是通过气孔导度的增大实现的（合理即可）；②两种水稻气孔导度开始下降，原种水稻光合速率基本不变，而转基因水稻的光合速率却大幅增加PEPC酶能提高CO2的利用效率，从而提高光合速率解析：答案：（1）右；上（2）大；经过一夜的细胞呼吸，大棚内积累了大量的CO2；降低了（呼吸作用）有机物的消耗(3)小于；少于；背阴处光照强度较低，生活在此处的植物为更充分地吸收光能，细胞内的叶绿体体积较大，数目也比向阳处的植物细胞内叶绿体数目要多NADPH和ATP的供应受限、固定CO2的酶活性不够高、C5的再生速率不足、有机物在叶绿体中积累较多等解析：答案：(1)生长状况相同；控制无关变量，防止生物自身等偶然性因素的出现，以保证实验结果的准确性；抑制了净光合作用⑵非气孔限制因素；9-12天气孔导度和7-8天相同，但胞间CO2浓度比7-8天高(3)[H]和ATP解析：答案：(1)因蒸腾作用过强而散失大量水分减少叶绿体基质不能没有光照，光反应不能进行，无法为暗反应提供ATP和[H]B、D增多b叶片被截取部分在6小时内(或实验过程中)光合作用合成的有机物总量解析：答案：(1)类囊体薄膜；大；升高(2)1200；该光照胁迫后毛竹最大光合效率下降明显，弱光恢复后毛竹能够恢复原本最大光合效率(3)清水组毛竹经弱光恢复后最大光合效率与原本最大光合效率基本一致，链霉素组毛竹的最大光合效率则无法恢复到原本水平解析：(1)叶黄素等捕获光能的色素位于类囊体薄膜上，纸层析法分离色素时由于叶黄素的溶解度较大，比叶绿素扩散的快，色素带位于叶绿素上方。当光能过剩、跨膜质子梯度增高时，紫黄质(叶黄素的一种)在酶的催化下转化为玉米黄质，植物光合午休时玉米黄质/紫黄质的值会升高。(2)研究叶黄素循环对强光胁迫后毛竹恢复机制的影响，一要光胁迫现象明显以便于对比；二要最大光合效率能恢复到原本水平，以避免过强的光照造成的细胞结构损伤，使叶黄素恢复时，最大光合效率也无法恢复，影响判断。故选用图中1200“mol・2us-i的强光为胁迫条件。(3)D1蛋白的合成在植物叶片光胁迫防御中发挥着重要的作用，清水组毛竹D］蛋白的合成不受影响，因此弱光恢复后最大光合效率基本恢复，而链霉素组毛竹由于无法合成D1蛋白，造成植物叶片无法有效对光胁迫产生防御，细胞结构受到损伤，这时其最大光合效率无法恢复到正常水平。答案：(1)起源于热带的景天科植物，经过高温环境的长期自然选择，植物中那些白天气孔关闭，晚上气孔开放的植物生存了下来；酶活性；高温和干旱(2)基粒；丙酮酸(3)ATP和NADPH；PEP酶对CO2有很强的亲和力，即使夏季晴天的正中午气孔关闭，其也能够结合叶片内细胞间隙中含量很低的二氧化碳解析：(1)CO2通过叶片上的气孔进入叶肉细胞，起源于热带的景天科植物，只有在夜晚时，CO2才能进入叶肉细胞的原因可能是经过高温环境的长期自然选择，植物中具有白天气孔关闭，夜晚气孔打开特点的植株生存了下来。从细胞代谢的层面分析，酶活性的昼夜调节使苹果酸晚上合成，白天分解。大液泡中苹果酸的积累提高了细胞液的浓度，提高了细胞的吸水能力，进而提高了作物对高温、干旱的适应能力。叶绿体是由双层膜、叶绿体基质和基粒组成的，图1中的叶绿体没有画出基粒。苹果酸可进入细胞质基质分解产生CO2和物